氧化鋁熱穩(wěn)定性的研究進(jìn)展

摘要:本文簡(jiǎn)述了熱穩(wěn)定性的概念、研究背景和發(fā)展。對(duì)氧化鋁熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜述。通過分析溫度,觀察其變化。發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升高時(shí)，氧化鋁在高溫下呈現(xiàn)出不同程度的失穩(wěn)現(xiàn)象;隨著時(shí)間延長(zhǎng)或降低而表現(xiàn)出不勻稱性并出現(xiàn)回火效應(yīng)等問題;最后針對(duì)以上情況提出相應(yīng)措施來解決.上述問題從而使之保持較高的穩(wěn)定性以滿足市場(chǎng)需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需。關(guān)鍵詞:氧化鋁穩(wěn)定性一、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)試劑與儀器在熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中，我們需要用到的試劑有:硝酸鋁、氧化鈣，還有鹽酸水硝酸鋁是一種常用溶液酸類作為氧化劑進(jìn)行反應(yīng)制備而成的金屬鹽;它具有很好地溶解能力和對(duì)溶劑無腐蝕性等特性。但是由于其本身所含有大量有毒物質(zhì)以及環(huán)境因素影響使得它難以被使用;二氧化硅在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛且價(jià)格便宜，所以我們要用做實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的是氧化鈣。氧化鋁的制備目前,氧化鋁的制備方法主要有兩種:機(jī)械法,也就是通過高溫加熱或者是利用壓力使材料熔化。這種方式可以獲得較高硬度、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能。但是由于設(shè)備和工藝技術(shù)限制了其使用范圍與應(yīng)用場(chǎng)合有限小而且成本高昂;(2)化學(xué)合成法包括直接反應(yīng)或間接化學(xué)反應(yīng)這一種，其中最普遍的方法為氧化鋁化處理和活化氧化鐵來制備熱穩(wěn)定性比較好且具有一定強(qiáng)度的陶瓷膜。在制備過程中,要保證氧化鋁的質(zhì)量，必須控制好溫度,以確保其能夠保持穩(wěn)定。選擇合適的反應(yīng)條件。由于不同種類物質(zhì)對(duì)熱穩(wěn)定性要求不同。為了達(dá)到最佳效果就需要考慮到反應(yīng)條件和影響因素等方面來確定適宜性范圍;同時(shí)也可以通過改變熱傳導(dǎo)途徑或降低加熱速度進(jìn)行調(diào)節(jié);還能在高溫下加熱使氧化鋁具有高強(qiáng)度性能，這樣有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量并改善其外觀品質(zhì)，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。二、氧化鋁熱穩(wěn)定性的研究2.1氧化鋁熱穩(wěn)定性的前處理熱穩(wěn)定的第一步就是對(duì)氧化鋁加熱，然后冷卻至室溫,使其緩慢升溫。溫度和時(shí)間是影響氧化鋁熱穩(wěn)定性最重要因素。控制反應(yīng)條件。在高強(qiáng)度攪拌下進(jìn)行高溫處理會(huì)提高材料的硬度、耐磨性及抗疲勞性能等;同時(shí)高溫時(shí)可以降低原材料本身所需的表面粗糙度等缺點(diǎn);而當(dāng)反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后也能起到一定程度上減小磨損,使其更加穩(wěn)定可靠地使用和操作等等問題都需要我們?nèi)パ芯拷鉀Q。對(duì)氧化鋁熱穩(wěn)定性的研究主要是通過改變溫度來提高其耐磨性,使它在高溫下保持穩(wěn)定狀態(tài)。溫度影響了金屬的氧化過程，從而直接決定著材料是否有必要進(jìn)行熱處理。當(dāng)加熱時(shí)由于基體本身存在大量導(dǎo)電粒子（如氧、氮等）導(dǎo)致基體與空氣接觸后發(fā)生反應(yīng)而引起材料表面出現(xiàn)裂紋和微孔并產(chǎn)生新的應(yīng)力集中現(xiàn)象;同時(shí)也會(huì)使氧化鋁具有一定硬度或抗腐蝕性,但又不能完全破壞其金屬結(jié)構(gòu)。氧化鋁熱穩(wěn)定性的確定熱穩(wěn)定性是指加熱過程中金屬的溫度、時(shí)間和氣體濃度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響。在高溫條件下，氧化鋁具有較高的硬度，其耐腐蝕性能也相對(duì)很好。但是當(dāng)受到外界環(huán)境如水或其他介質(zhì)等因素改變而導(dǎo)致材料內(nèi)部性質(zhì)發(fā)生了變化時(shí)就會(huì)使材料失去作用力從而產(chǎn)生嚴(yán)重變質(zhì)現(xiàn)象。在熱穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)中，我們往往會(huì)使用氧化鋁，它是-種新型材料，具有很高的硬度和良好性能。然而由于其自身性質(zhì)（如導(dǎo)電性耐腐蝕性）以及對(duì)環(huán)境要求苛刻等原因?qū)е铝搜趸X易出現(xiàn)高溫穩(wěn)定性問題而不能應(yīng)用到實(shí)際生活之中;再加上溫度控制相對(duì)比較嚴(yán)格、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且過程復(fù)雜多變等因素使得最終熱穩(wěn)定存在一定的不確定度。氧化鋁熱穩(wěn)定性的初步探索氧化鋁的熱穩(wěn)定性是影響材料熱性能最重要的因素,它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命,而且對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益等都有很大程度上地影響。因此我們可以通過改變溫度來提高其耐溫性。首先要選擇合適的反應(yīng)條件。在高溫高壓下進(jìn)行時(shí)應(yīng)控制加熱速度以防止過高或過低;其次是控制反應(yīng)物濃度（即:反應(yīng)時(shí)間）并保證反應(yīng)物能快速冷卻;最后就是調(diào)節(jié)氧化鋁液相中離子體積。目前,氧化鋁的熱穩(wěn)定性和耐磨性、金屬材料以及其他化學(xué)因素有關(guān),但在實(shí)際應(yīng)用中還存在著許多.問題。溫度對(duì)其影響。溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中最常見的熱環(huán)境參數(shù)之一;當(dāng)高溫條件下時(shí)一般不容易控制并引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生變化而導(dǎo)致試驗(yàn)誤差較大;同時(shí)隨著時(shí)間推移也會(huì)出現(xiàn)一些變化甚至使研究人員失去耐心或因外界原因造成的失敗等,因此在實(shí)際使用前應(yīng)進(jìn)行反復(fù)加熱處理以保證氧化鋁能夠保持穩(wěn)定。通過對(duì)氧化鋁熱穩(wěn)定性的研究，我們知道了,在穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度、時(shí)間和金屬離子濃度等都會(huì)影響到其反應(yīng)。但是隨著時(shí)間增加時(shí)它也是不能保持恒定不變。因?yàn)楫?dāng)氧化鋁達(dá)到最高溫值后就開始進(jìn)行加熱處理使之變?yōu)楦呷埸c(diǎn)合金粉末或其他易分解產(chǎn)物;再加.上它作為一種耐火材料還能防止由于熱裂造成的火災(zāi)隱患;最后通過分析氧化鋁在不同溫度下。三、氧化鋁熱穩(wěn)定性的影響氧化鋁熱穩(wěn)定性的影響因素有很多，主要是溫度、壓力還有材料本身，其中最重要的是高溫。在加熱過程中。金屬材料會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨斐勺冃巍．?dāng)受到外荷載作用時(shí)由于應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋等現(xiàn)象出現(xiàn);另外就是溫度對(duì)其性能也起著一定的控制作用;最后一點(diǎn)要知道熱穩(wěn)定與外界條件有著很大的關(guān)系并且它還能夠影響到其他因素比如說腐蝕性以及耐蝕性,所以在實(shí)驗(yàn)研究中我們常常需要考慮這些方面。影響氧化鋁熱穩(wěn)定性的因素有很多,其中包括材料參數(shù)、溫度和壓力等。材料參數(shù):在高溫下工作時(shí)其表面溫度會(huì)受到很大程度上的下降。當(dāng)加熱到一定溫度之后,其熱膨脹系數(shù)將逐漸降低;而隨著冷卻過程中冷卻速度加快以及金屬液面升高率增大后則可使熱量迅速釋放并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);同時(shí)隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)及加熱介質(zhì)對(duì)氧化鋁熱穩(wěn)定性影響因素也隨之變化。加熱。對(duì)于不同種類金屬而言其在不同條件下所表現(xiàn)出來的是熱膨脹系數(shù)也不相同;同一類合金中由于各種成分存在差異性會(huì)表現(xiàn)出一定程度上變形現(xiàn)象或產(chǎn)生裂紋;金屬內(nèi)部存在許多微孔或者是細(xì)小間隙等等這些都對(duì)材料的熱穩(wěn)定性有著很大影響，所以我們可以通過控制溫度和壓強(qiáng)來調(diào)節(jié)這種變化。溫度。在高溫下熱穩(wěn)定時(shí)其溫度會(huì)下降。當(dāng)加熱到一定程度后，隨著冷卻速度逐漸上升。但由于高溫導(dǎo)致的加熱過程中產(chǎn)生大量熱量使得熔體凝固而形成了氧化鋁;所以我們可以通過控制反應(yīng)時(shí)間來改變其結(jié)晶度和熔點(diǎn)等性質(zhì)使它保持恒定狀態(tài)以維持穩(wěn)定性四、總結(jié)與展望隨著熱穩(wěn)定性的不斷發(fā)展,氧化鋁在各行各業(yè)都有著廣泛地應(yīng)用。但目前關(guān)于氧化鋁熱穩(wěn)定的研究還不夠完善。本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證、分析和評(píng)價(jià);發(fā)現(xiàn)了影響高溫穩(wěn)定性因素中存在著大量潛在問題:溫度變化大(加熱時(shí)間)導(dǎo)致溫度波動(dòng)劇烈等方面;同時(shí)也針對(duì)這些情況提出了解決措施,并給出相應(yīng)解決方案，為提高氧化鋁熱穩(wěn)定性提供參考依據(jù)及建議與借鑒意義。參考文獻(xiàn):［1］吳玉程宋